Ciclo de Nutrientes

El Cilco de los Nutrientes se expresan en los ciclos biogeoquímicos como:
1) Ciclo del agua: El ciclo comienza cuando el calor del Sol evapora el agua de los océanos, la lleva hacia la atmósfera y forma nubes. Cuando las condiciones son las indicadas, las nubes descargan agua en forma de lluvia o nieve. La mayoría de la lluvia cae sobre los océanos, pero el resto cae sobre tierra. Los ríos y las corrientes recogen agua del suelo y la regresan hacia los océanos, de manera que todo el ciclo vuelve a empezar. El ciclo de agua nunca acaba porque el agua salada de los océanos constantemente está llevando agua dulce a los continentes.

2) Ciclo de la materia y energía: Los seres vivos requieren materia para sustituir sus tejidos y energía para su funcionamiento. Se establece un flujo de materia y energía en la que la materia y la energía pasa de un eslabón a otro en una cadena alimentaria. La materia pasa del suelo a las plantas y de éstas a los animales. Cuando la planta y el animal mueren vuelve al suelo y es nuevamente utilizada por las plantas, previa a la desintegración a cargo de los descomponedores. La materia realiza un Ciclo, es decir la misma materia vuelve a ser utilizad muchísimas veces. La energía es captada por la planta (Productores) y pasa a los animales (Consumidores). En la planta y en el animal la energía se disipa en forma de calor y cuando las plantas y animales son desintegrados por los descomponedores (bacterias y hongos), esa energía continúa disipándose y sale de la comunidad pero no se recupera más. La energía no realiza ciclos, como en la materia, y no puede volver a ser utilizada.

3) Ciclo del nitrógeno: El ciclo del nitrógeno es cada uno de los procesos biológicos y abióticos en que se basa el suministro de este elemento a los seres vivos. Es uno de los ciclos biogeoquímicos importantes en que se basa el equilibrio dinámico de composición de la biosfera. Los seres vivos cuentan con una proporción de nitrógeno en su composición. Éste se encuentra en el aire en grandes cantidades pero en esta forma sólo es accesible a un conjunto muy restringido de formas de vida, como las cianobacterias y las azotobacteriáceas. Los organismos fotoautótrofos (plantas o algas) requieren por lo general nitrato como forma de ingresar su nitrógeno; los heterótrofos (animales) necesitan el nitrógeno ya reducido, en forma de radicales amino, que es como principalmente se presenta en la materia viva. Gracias a los múltiples procesos que conforman el ciclo, todos los tipos metabólicos de organismos ven satisfecha su necesidad de nitrógeno. El Ciclo comienza con la Asimilación de nitrógeno oxidado que recibe como Nitrato a grupos amino, reducidos. Para volver a contar con nitrato hace falta que los descomponedores lo extraigan de la biomasa dejándolo en la forma reducida de ion amonio, proceso que se llama Amonificación y que luego el amonio sea oxidado a nitrato, proceso llamado Nitrificación. Pero el amonio y el nitrato son sustancias muy solubles, que son arrastradas fácilmente por la escorrentía y la infiltración, lo que tiende a llevarlas al mar. Al final todo el nitrógeno atmosférico habría terminado, tras su conversión, disuelto en el mar. Los océanos serían ricos en nitrógeno, pero los continentes estarían prácticamente desprovistos de él, convertidos en desiertos biológicos, si no existieran otros 2 procesos, en los que está implicado el nitrógeno atmosférico: la Fijación de nitrógeno, que origina compuestos solubles a partir del N2 y la Desnitrificación, una forma de respiración anaerobia que devuelve N2 a la atmósfera. De esta manera se mantiene un importante depósito de nitrógeno en el aire.

4) Ciclo del oxigeno: Es la cadena de reacciones y procesos que describen la circulación del oxígeno en la biosfera terrestre. El oxígeno molecular presente en la atmósfera y el disuelto en el agua interviene en muchas reacciones de los seres vivos. En la respiración celular se reduce oxígeno para la producción de energía y generándose dióxido de carbono, y en el proceso de fotosíntesis se origina oxígeno y energía a partir de agua y radiación solar.

5) Ciclo del carbono: Es la sucesión de transformaciones que sufre el carbono a lo largo del tiempo. Es un ciclo biogeoquímico de gran importancia para la regulación del clima de la Tierra, y en él se ven implicadas actividades básicas para el sostenimiento de la vida. El ciclo comprende dos ciclos que se suceden a distintas velocidades:
- Ciclo biológico: Comprende los intercambios de carbono (CO2) entre los seres vivos y la atmósfera, es decir, la fotosíntesis, proceso mediante el cual el carbono queda retenido en las plantas y la respiración que lo devuelve a la atmósfera. Este ciclo es relativamente rápido, estimándose que la renovación del carbono atmosférico se produce cada 20 años.
- Ciclo biogeoquímico: Regula la transferencia de carbono entre la atmósfera y la litosfera (océanos y suelo). El CO2 atmosférico se disuelve con facilidad en agua, formando ácido carbónico que ataca los silicatos que constituyen las rocas, resultando iones bicarbonato. Estos iones disueltos en agua alcanzan el mar, son asimilados por los animales para formar sus tejidos, y tras su muerte se depositan en los sedimentos. El retorno a la atmósfera se produce en las erupciones volcánicas tras la fusión de las rocas que lo contienen. Este último ciclo es de larga duración, al verse implicados los mecanismos geológicos. Además, hay ocasiones en las que la materia orgánica queda sepultada sin contacto con el oxígeno que la descomponga, produciéndose así la fermentación que lo transforma en carbón, petróleo y gas natural

6) Ciclo del azufre: El azufre forma parte de incontables compuestos orgánicos; algunos de ellos llegan a formar parte de proteínas. Las plantas y otros productores primarios lo obtienen principalmente en su forma de ion sulfato (SO-2 4). Estos organismos lo incorporan a las moléculas de proteína, y de esta forma pasa a los organismo del nivel trófico superior. Al morir los organismos, el azufre derivado de sus proteínas entra en el ciclo del azufre y llega a transformarse para que las plantas puedan utilizarlos de nuevo como ion sulfato.
Los intercambios de azufre, principalmente en su forma de bióxido de azufre (SO2)- se realizan entre las comunidades acuáticas y terrestres, de una manera y de otra en la atmósfera, en las rocas y en los sedimentos oceánicos, en donde el azufre se encuentra almacenado. El SO2 atmosférico se disuelve en el agua de lluvia o se deposita en forma de vapor seco. El reciclaje local del azufre, principalmente en forma de ion sulfato, se lleva a cabo en ambos casos. Una parte del sulfuro de hidrógeno (H2S), producido durante el reciclaje local del sulfuro, se oxida y se forma SO2.

7) Ciclo del fósforo: Es un ciclo biogeoquímico, describe el movimiento de este elemento en su circulación en el ecosistema.
Los seres vivos toman el fósforo (P) en forma de fosfatos a partir de las rocas fosfatadas, que mediante meteorización se descomponen y liberan los fosfatos que pasan a los vegetales por el suelo; de los vegetales pasan a los animales y, a partir de los restos, los descomponedores vuelven a producir fosfatos. Una parte de estos fosfatos son arrastrados por las aguas al mar, en el cual lo toman las algas, peces y aves marinas, las cuales producen guano, el cual se usa como abono en la agricultura porque libera grandes cantidades de fosfatos; los restos de las algas , peces y los esqueletos de los animales marinos dan lugar en el fondo del mar a rocas fosfatadas, que afloran por movimientos orogénicos.

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